江南公路改造工程沉井顶管施工专项方案

江南公路改造工程江南公路改造工程 沉沉 井井 顶顶 管管 施施 工工 专专 项项 方方 案案 编编制制人人 审审核核人人 审审批批人人 浙浙江江裕裕众众建建设设集集团团有有限限公公司司 江南公路改造工程江南公路改造工程项项目部目部 2009 年年 3 月月 5 日日 目目 录录 一一 编编制制依依据据 2 二二 工工程程概概况况 2 三三 沉沉井井施施工工方方法法 2 四四 沉沉井井质质量量控控制制 10 五五 沉沉井井质质量量通通病病预预防防措措施施 11 六六 顶顶管管施施工工方方法法 12 七七 顶顶管管质质量量控控制制 20 八八 顶顶管管安安全全保保证证措措施施 21 一一 编编制制依依据据 1 宁波市城市建设设计研究院提供的施工图纸 2 本公司投标文件中施工组织设计 3 给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268 97 4 中华人民共和国工程建设标准强制性条文 城市建设部分 5 建筑防腐蚀工程施工及验收规范 GB50212 1991 6 现场踏勘情况及我公司的技术力量 技术装备 施工经验 二二 工工程程概概况况 本工程污水管君采用顶管施工 管材采用 C50 专用顶管管材 共 有沉井 26 座 其中工作井 13 座 7 0 5 0 矩形井 7 座 D700 圆形 井 6 座 接收井 13 座 5 0 3 0 矩形井 10 座 D560 圆井 3 座 管长合计 3132m 其中 1350 顶管 1486m 1200 顶管 1580m 1000 顶管 66m 三 沉井施工方法三 沉井施工方法 1 沉井施工工艺流程 见下页 钢筋混凝土沉井施工方案采用两次浇筑 二次下沉的施工方法 下沉挖土方法采用人工排土 沉井下沉深度为 10 米左右 2 基坑开挖 施工中按照设计提供的沉井布置方位 进行测量 放样 确定 沉井碎石垫层基坑开挖的范围 基坑开挖深度为 1 5m 碎石垫层基坑开挖完成后 应按照沉井基坑的布置图进行测 量 放样 定位 基坑开挖完毕后 为避免原基坑边坡发生坍坡现象 必要时 用 6 米长钢板桩围护支撑 沿基坑内四周设置盲沟 在基坑的四角设置集水坑 以便及 时排除坑内积水 沉井施工工沉井施工工艺艺流程流程图图 平整 场地 测量 放样 基坑开挖 打设轻型井点 铺筑垫层 沉井分节制作 混凝土养护 拆 模 施工缝处理 沉井准备工作 沉井下沉 沉井封底 混凝土养护 浇筑结构顶板 基坑内排水 布设测量控制网点 窨井砌筑 地上建 构 筑物施工 施工结束 3 垫层施工 按设计要求的尺寸及标高 在沉井井壁刃脚处开挖沟槽 开 槽后及时回填 防止开挖的沟壁坍 素混凝土垫层的宽度为刃脚蹋面 宽度两边各增加 15cm 垫层混凝土的标号为 C15 砼垫层厚为 15cm 应根据有关规范要求立模 振捣和养护 4 沉井制作 沉井分节制作的次数依沉井结构情况而定 刃脚和第一节井壁为 单独一次浇筑 沉井第二节井壁为二次浇筑 分二次下沉 混凝土达 到设计强度的 70 后方可开始进行下沉作业 1 沉井制作流程图 见下页 2 沉井挖土 沉井挖土采用机械出土 采用碗行挖土自重破土方式 先挖中间 逐渐挖向四周 逐层 全面 对称 均匀地削薄土层 当土堤经不住刃 脚的挤压时 便在自重作用下均匀垂直破土下沉 当土堤挖至刃脚沉 井仍不下沉时 可采取分段对称地将刃脚下掏空或继续从中间向下进 行第二层破土的方法 3 脚手架施工 a 沉井制作首先需要搭设脚手架 脚手架采用 48 钢管扣件结 式结构 外脚手架竖管须座落在井基础内的垫层之上 竖管下端应设 置靴脚或铺垫木板 扩大在基础上的接触面积 顶层底面走道板低于 砼浇捣面约 0 5m 并配有防护栏 栏杆高度约 1m b 脚手管间联接采用专用铸铁拷件 螺丝扭力不小于 5Kg m c 为确保外脚手架整体稳定 在沿井壁 2m 左右长度内设置斜撑 脚手架上端用连杆与内脚手架牵牢 档距为 2 米 d 内脚手架搭设时将利用刃脚凸口增设钢平台 使内脚手架与 地基脱离 防止浇注砼时因沉井沉降而破坏支架 e 脚手管水平层间距为 1 5m 剪刀撑密度为立杆的四分之一 沉沉 井井 制制 作作 流流 程程 图图 f 脚手架在转角处必须连接成整体 沉井外脚手与内脚手在最高 处也要连接成整体 g 沉井壁与脚手之间距离 超过 60cm 以上时要设立安全网 4 模板施工 将已拼装好的模板准确就位 具体工艺流程如下 钢筋绑扎 测量放样 基坑开挖 素砼垫层制作 安设外模 碎石垫层铺设 抄平放线验线 夯实基底 安设内模 浇筑砼 养护 拆模 安装前检查 内侧模板吊装就位 安装斜撑 插入对销螺栓 焊 好止水片 清洗杂物 安装就位外侧模板 安装斜撑 穿墙螺栓穿过 外侧模板 调整模板位置 紧固穿墙螺栓 斜撑固定 与相邻模板 连接 a 井壁和刃脚模板均采用木定型模板 模板尺寸为 1 2 2 4m 模 板使用前需涂脱模剂两度 b 沉井制作的钢模板均由刃脚踏面二侧的碎石垫层支承模板的 自重 泵送砼产生的冲击力由斜撑及拉条螺栓承担 模板所承受的施 工荷载主要来源于振捣砼时产生荷载和新浇筑砼对模板侧面的压力 泵送砼具有较高的输送速度 浇筑时会对模板产生一定强度的冲击力 在交叉点处布设 M14 拉条螺栓镶嵌 山 字头水平对拉 拉条螺栓间 距为 0 6m 0 9m 以此来抵御该荷载 c 沉井支模 先支井内模 一次支到比施工缝略高 150mm 处 竖 缝处用 90 90mm 方木支撑在内部脚手架上 外模亦一次支到比施工 缝略高 100mm 处 竖缝处用木方或脚手钢管杆和 14mm 拉紧螺栓 固定 间距 900mm d 浇筑砼之前应对模板进行质量验收 检查时应按图纸仔细核 对控制尺寸和模板的垂直度和平整度 施工和设计布置的预埋件 预 留孔安放位置需准确 固定可靠 对较大的孔洞底部增设助捣孔 便 于捣实孔底砼 e 砼浇捣完成以后的第二天 可以放松沉井墙板的拉条螺栓 拆 卸模板和扣件式钢管 操作顺序是自上而下 由内向外拆卸模板和扣 件式钢管 注意拆除模板时 不要用力敲打或将新浇筑的砼表面碰伤 模板拆除后应及时在螺栓根部将砼表面凿成半径 3cm 圆形深 3cm 的凹坑 然后割除拉条螺栓 用防水砂浆补坑 并涂防水材料两度 对 于较大孔洞口悬空部分的砼底模应按要求 当砼强度达到 70 100 设计强度时 方可拆除 5 钢筋绑扎 a 沉井钢筋先用固定架子固定 再用人工绑扎 b 竖筋可一次绑好 水平筋分段绑扎 与前一节井壁连接处伸出 的插筋采用搭接焊接连接方法 接头错开 1 4 以保证钢筋位置和保 护层正确 c 内外钢筋之间要加设 14 钢筋铁 每 1 5m 不少于一个 d 用水泥砂浆垫块控制保护层 e 沉井内隔墙可采取与井壁同时浇筑或在井壁与内隔墙连接部 位预留插筋 下沉完后 再施工隔墙 f 钢筋遇直径不大于 300mm 的孔洞时可绕过 遇直径大于 300mm 的孔洞时应切断 同时应配置加强钢筋 各板墙的拉筋在相邻 层之间相互错开 6 混凝土浇筑 a 浇筑砼选用搅拌车运送混凝土 混凝土泵车沿沉井周围进行 分布均匀浇灌 可先浇灌沉井井壁部分 然后浇灌底板和隔墙部分 b 应将沉井分成若干段 同时对称均匀分层浇灌 每层厚 50cm 以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜 c 混凝土应一次连续浇灌完成 第一节混凝土强度达到设计要 求后方可浇灌第二节 d 井壁有抗渗要求时 上下节井壁的接缝应设置凹形水平缝 接 缝处凿毛并冲洗处理后 再继续浇灌下一节 e 施工缝处混凝土应振捣密实 浇注第二次混凝土前应清理施 工缝 将表面松散部分凿掉 并用压力水冲洗干净 沉井制作中禁止 出现垂直施工缝 沉井制作完成后 断面的偏差不得大于 10cm 和对 角线的 1 井壁厚度偏差需小于 15mm 混凝土可采用自然养护 为 加快拆模下沉 可在混凝土中掺加早强剂 5 沉井下沉 1 沉井下沉前的准备工作 清理沉井结构上的物件 嵌补好对拉螺栓的保护垫层孔 对施 工接缝涂刷环氧沥青二度 对门洞和管道预留孔则采用砖墙封堵 砖 墙内侧用 20 槽钢焊接组成横梁或 十字 钢梁 以防砖墙在沉井时 发生位移 砖墙外侧用水泥砂浆括糙 抹平 沉井安装施工人员上 下行走扶梯 仓内根据实际情况安放简 易梯 在沉井下沉时 外井壁环梯踏步随着井的下沉逐渐割除 在沉井下沉前需再一次核查地质资料 确定沉井的下沉系数 在沉井的外壁中心轴线设沉井下沉高程控制点 喷制水准尺 尺花 在两侧井壁上端喷制平面位移观察尺花 在施工区域可靠位置 布置后视水准点二只 后视方位二只 要求各控制点 基准点稳固可 靠 刃脚蹋面底标高必须严格复核 2 沉井下沉 本次沉井为两次下沉 下沉深度在 10m 左右 下沉分初沉阶段 正常下沉阶段和终沉阶段 3 个阶段 下沉结束后沉井封底 沉井下沉施工工艺流程 初沉阶段 初沉阶段是指沉井进尺在 3m 以内的施工过程 a 首先凿除素砼垫层 素砼垫层凿除时先凿除井壁外圈砼 再凿 除井壁内圈砼 b 在凿除砼时对称进行 在凿除时原则上由周边向中心进行 凿 除时由专人负责 测量要求在此期间加强观察 当沉井发生倾斜时 及时调整凿除位置 尽可能使沉井平稳的切入土中 c 初沉时井的下沉系数较大 重心高 稳定性差 因此挖土一定 要均匀 对称 首先挖井的中部 即自中央锅底 逐渐向四周扩大 严 禁挖向刃脚 刃脚旁边始终保持土体完好 d 在沉井四周控制点的高差容易偏大 必须要重视纠偏工作 纠 偏的标准值为 50mm 当高差大于 30mm 时 就及时纠偏 利用不同 施工监测沉井位置控制 沉井清理素砼垫层清除挖土下沉 沉井封底 的取土深度 对高处多取土 较低处少取土 调整井内刃脚蹋面的土 反力分布状况 使沉井改变倾斜状态 逐步过渡到竖直方向 为了下 沉施工管理上的方便 预先对沉井进行分仓编号 e 初下沉阶段测量要求每间隔 4 小时测一次 平面位移每 24 小 时测一次 当测量报单反映沉井偏差超限时 应及时向挖土人员发出 指令 调整取土部位 但要控制好取土深度 一般取土底面高差不宜 大于 100cm 当测量报单四方向高差较好时 则对称取土继续保持正 常状态下沉 但要控制好锅底的深度 一般限制挖土锅底深度不宜超 过 1 5m 以防止沉井突然发生突沉事故 确实做到勤冲 勤测 勤纠 控制好高差 终沉阶段 a 当沉井的进尺到最后 1 5m 时即进入终沉阶段 挖土锅底形状 由 凸 面逐步过渡到 凹 形反锅底 并且适当放慢取土速度和数量 严格按照均匀对称的原则布置挖土范围 当沉井四周控制点高差大 于 20cm 时 应及时纠偏 纠偏方法以调整各仓挖土深度为主 外刃 脚土塞部分土体易涌进 不准冲挖 终沉阶段是沉井的关键时刻 故 一定要加强观测 测量在最后阶段应每隔不少于 1 小时 提供一份测 量报告 严格控制沉井的下沉速率 b 一旦沉井刃脚踏面标高达到比设计要求的标高高出 10cm 时 立即停止取土 用大石块抛填在刃脚下 密切注意观测 若 8 小时内 沉井下沉不大于 10mm 即为刹车成功 沉井下沉到位后 每隔 4 6 小时观测一次四方向高差 6 沉井的封底 本次沉井采用排水封底的方法施工 将新老混凝土接触面冲刷干净或打毛 对井底进行修整使之 成锅底形 每个格仓内设置一个集水井 用 600 四周带孔眼的钢管 使井底的水流汇集在井中用潜水泵排出 封底时铺一层 300mm 厚碎石 再在其上浇一层厚约 15cm 的 混凝土垫层 在刃脚上切实填严 振捣密实 以保证沉井的最后稳定 每 1m 范围内竖向插入 12 钢筋 1 根 插入深度不小于 1000mm 上 端伸至底板顶面 封底混凝土采用 C30 商品混凝土 封底厚度为 550mm 浇筑应在整个沉井面积上分层 同时不间断地进行 由四周 向中央推进 每层厚 30cm 并用振捣器捣实 混凝土采用自然养护 养护期间应继续抽水 待底板混凝土 强度达到 70 后 对集水井逐个停止抽水 逐个封堵 集水井的封堵方法 将滤水井中水抽干 在套管内迅速用干硬 性的高强度混凝土进行堵塞并捣实 然后上法兰盘用螺栓拧紧或四周 焊接封闭 上部用混凝土垫实捣平 四 沉井四 沉井质质量控制量控制 1 检查沉井位置与地形的相对位置是否与设计相符 2 严格按施工组织设计施工 尊重设计 自觉听从业主监理工程 师的监督 对每一道工序 均由业主及监理单位认可签证后 方可进 行下一道工序施工 3 测量定位所用的全站仪 水准仪等测量仪器须经过鉴定合格 在使用周期内的计量器具按计量标准进行计量检测控制 4 轴线定位 控制点要严格保护 避免毁坏 在施工期间 定期 复核检查定位是否位移 5 总标高控制点的引测 采用闭合测量方法 确保引测结果精度 6 砼振捣应密实 应妥善控制好振捣棒布点 插入深度及振捣时 间 次数 7 为保证砼的表面质量及拆模方便 模板采用同一品种的脱模 剂 拆模后余留在模板面的砼必须铲清 8 做好砼的养护工作 保证养护时间 9 所有模板制作尺寸要准确 拼缝严密 刚度要好 支撑要牢靠 10 在结构施工过程中 对所有钢筋连续接头 除绑扎外 应在 监理见证下现场取样 选专业测试单位进行复试 合格后方可进行下 道工序施工 五 沉井五 沉井质质量通病量通病预预防措施防措施 1 基坑开挖 施工前深入了解现场地层情况 在施工中按照有关技术要求 对地基进行认真处理 如有障碍物则对其进行清除 如有松软土层或 杂填土层采取挖除并换填砂层措施 防止沉井制作时发生严重倾斜及 大幅度的沉降 施工前准备好排水设备和做好集水井等设施 并采用拦截措 施 尽量不使地面水流入基坑 以防基坑砂垫层被水淹没浸泡 2 沉井制作 沉井沉降或倾斜过大 事先查清沉井基坑地层及其下卧层情况 并采取相应技术措施 加强砂垫层的施工质量控制 抽除刃脚承垫枕木时严格按技术要求进 行施工 或改用素混凝土底模垫层施工法 沉井壁渗漏 施工中要保证施工缝处理及止水带的制作 安装质量 采取防止 井壁混凝土产生收缩裂缝的技术措施 如合理选用水泥品种 掺合料 外加剂 加强湿治养护 适当降低强度等级及入模温度等 井壁制作 时 保证混凝土供应的及时和振捣质量 3 排水下沉 井身偏斜过大 井内挖土要对称 均匀 或按纠偏要求进行 事先探明土层及地 下大型障碍物的情况 并制订相应对策措施 下沉施工中当井身偏斜 较大 及时纠偏 防止大幅度突沉 地面超载布置要对称 大型设备或 堆土不长期停置在单侧 井旁尽可能不堆土或对称堆土 如果发生倾斜现象 采取在井内高处多挖土 高位处井外边采取 冲高压或冲气等助沉措施 低位处井外边采用加支撑等阻沉措施 沉井突沉 当井身重而井底土层很软弱时 控制挖土速度不宜过快 尽可能 避免挖深锅底 避免刃脚塌面下掏挖过深 当沉井倾斜稍大则及时纠偏 如沉井已经超沉则可采取底板下压 浆顶升等技术措施 沉井超沉 采取各种措施防止沉井突沉 沉井下沉到位时的抛高值应按土层 性质及施工现状而决定 沉井到位后及时进行封底施工 对测量后视 点定期 及时复测 尤其在沉井即将到位前 一定认真复测后调整好 井位标高值 六六 顶顶管管施施工工方方法法 1 顶管施工工艺流程 见下页 2 顶管机械设备选型 根据工程地质资料显示 本工程顶管穿越的土层主要为 2 层 淤泥质土层 地质状况一般 采用土压平衡式顶管顶进施工是较 为合理 土压平衡顶管工作原理 土压平衡顶管以土压平衡为工作原理 通过刀盘对正面土体 的全断面切削 通过改变螺旋机的旋转速度及顶进速度来控制排 土量 使土压仓内的土压力值稳定并控制在所设定的压力值范围 内 从而达到开挖切削面的土体稳定 主顶进装置 主顶进装置由底架 油缸组 顶进环 钢后靠及液压动力站 等组成 其主要功能是完成管节的顶进 是顶管施工重要组成部 分 a 底架 主要起承载顶管机 管节之用 底架为拼装式钢结构件 可 以根据不同系列顶管工程组装而成 底架设置 8 只微型千斤顶 每只起重量 100kN 可以调整底架高度达到设计尺寸 底架前端 和两侧设置 10 只水平支撑 能将底架与井壁撑实 防止底架位 移 底架上部设置内外两付轨道 左右对称分布 内轨道作顶管 机 管节的承载及导向之用 外轨道则为顶进环行走之用 顶顶管管施施工工工工艺艺流流程程 安置土方运输设备 安置起重机械 施工准备 测量放样 沉井施工验收完毕 安装导轨 安装后座墙 注浆设备安装 安装主顶设备 安装前墙止水圈 机头吊装就位 顶 进 浆液制备 注浆及补浆 拆除顶进坑砖墙封堵 安放钢筋砼管节 继续顶进 机头出 坑 拆除顶管设备 沉井封顶 下一节管道 拆除接收井砖墙封堵 出 土 土方场内运输 土方外运 置换设备 拆除管路 b 油缸组 油缸分两组 按设计顶力配备 4 只油缸 并用可分式结构的 支座固定 左右对称分布 并用联接梁连成一体 油缸组可以根 据不同系列的顶管工程任意组合 与拼装式底架组合使用 可实 现一机多用 吊装及运输方便 具有很强的经济性和实用性 c 顶进环 由顶环和顶座组成 顶环用螺栓固定在顶座上 顶座底部设 置 4 只滚轮 放于外侧轨道上可往复运行 顶进时顶环伸入管节 尾部 起对中及导向作用 并传递油缸的顶力 使管节受力均匀 分布 d 钢后靠 主要承受油缸顶进时的反力 并将其均匀地传递到工作井钢 筋砼井壁上 钢后靠的受力区域设有加强筋 应尽可能与主 顶进油缸尾部对准 钢后靠安装时应与顶进轴线保持垂直 e 主顶进装置液压系统 根据设计要求顶管施工时最大顶力控制为 4000KN 本机装 备顶力为 8000KN 选用双作用双冲程等推力油缸 4 只 每只油 缸最大推力为 2000KN 施工时主顶额定顶力不大于 3000KN 避免因顶力过大使砼管节碎裂 并确保工作井的安全 油缸行程 S 3700mm 砼管节长度约为 2000mm 因此在施工中可以连续 顶进 提高工效 减轻劳动强度 液压泵站选用 63SCY14 1B 手动变量轴向柱塞油泵 配备 180 4 型电机 通过变频调速可自动改变油泵的流量 根据顶 进时工况要求及时控制主顶油缸的顶速 3 顶进设备安装 1 把地面上的测量控制网络引放至工作井内 并建立相应 的地面控制点 便于顶进施工时进行复测 2 工作井内测量放样 精确测放出顶进轴线 3 安装顶进后靠 顶进后靠的平面应垂直于顶进轴线 后靠 与井壁结构砼之间的空隙要用砼充填密实 4 安装主顶装置和导轨 先将它们大致固定 然后在测量的 监视下 精确调整它们的位置 直至满足要求为止 随即将它们 固定牢靠 5 工作井内的平面布置 搭建井内工作平台 安装配电箱 主顶动力箱 控制台等 敷设各种电缆 管线 油路等 井内平面 布置要求布局合理 保证安全 6 地面辅助设备的安装及平面布置 辅助设备主要有拌浆 系统 供电系统 水力机械化系统 通风设施等安装及调试 此 外还有管节堆场 泥浆排放系统以及行车安装 安全护栏等的布 置 7 地面辅助工作及井内安装结束后 吊放顶管机 接通电气 泥水 监控 液压等系统 进行出洞前的总调试 4 洞门密封措施 由于本工程顶管工作井是采用沉井施工 所以在沉井制作时 要预埋钢洞门 在洞门内砌砖墙对出洞口进行封堵 沉井下沉时 在洞门外将 28 槽钢随沉井一起下沉 作为顶管出洞时的外封 门 以防止顶管机出洞拆除砖墙时正面水土涌入工作井内 确保 施工人员和工程的安全 在工作井内洞口安装密封装置 防止顶管机出洞时正面水土 涌入井内 及在顶进施工时压入的减阻泥浆流失 确保形成完整 的泥浆套 洞门密封装置采用二道橡胶止水圈 用电焊与预留洞 法兰固定 5 顶管机出洞施工 1 拆除洞口砖墙 在预留洞内安装顶进导向轨道 2 将顶管机顶入洞门内 至机头端部离围护槽钢 10cm 时停 止 3 依次拔除槽钢 4 顶管机继续顶进 至主顶油缸行程伸足 5 在顶管机尾部焊接限位块 防止主顶油缸缩回时 顶管机 在正面水土压力作用下退回 6 缩回主顶油缸 吊放管节 7 割除限位块 继续顶进 出洞后 顶管机和其后的第一至第三节管节用拉杆连在一起 形成一个整体 增加稳定性 对出洞后的顶进施工十分有利 同 时也便于在以后的顶进施工中对顶管机进行控制 6 一般顶进施工措施 出洞阶段结束后 即进行正常的顶进施工 土压值的设定和 排土量的控制是控制地表沉降的关键 土压值的设定根据施工地 质状况 地下水位 管道埋深等因素初步设定 并根据施工实际 情况和地表沉降的实测结果随时进行调整 7 井下测量及轴线控制 1 轴线测量方法 为了使顶进轴线和设计轴线相吻合 在顶进过程中 经常对 顶进轴线进行测量 在正常情况下 每顶进一节砼管节测量一次 在出洞 纠偏 到达终点前 适当增加测量次数 施工时还要经 常对测量控制点进行复测 以保证测量的精度 顶管出洞后 利用 J2 激光经纬仪置于顶进轴线上 跟踪顶管 机内光靶测尺 顶进时 施工人员随即可以直观地看出顶管机偏 差情况及趋势方向 测量人员不必占用顶进时间测量轴线偏差 随着顶进距离不断增长 管道内的可视度减弱 可利用 T2 经纬仪进行测量 并根据施工实际情况设置若干个接站测量 高程偏差测量采用水准接站测量 测得顶管机中心标高 再 与设计高程比较 即可算出高程偏差值 另外 指示轴线在顶进工程中 定期进行复测 以保证整个 顶进轴线的一致性 2 顶进中顶管机前进趋势的测定 为了能较好地解决测量用时问题 一方面通过尽可能减少接 站数 转站处利用特殊发光源作为目标 在利用放大倍率较大的 瑞士 T2 经纬仪观测 另一方面测定顶管机前进趋势 同样能达 到减少测量时间的目的 顶进中施工人员对顶管机的纠偏 需要 及时了解顶管机走势 如果轴线偏差较小 且走势较好 沿设计 方位 有时就可省去不必要的轴线偏差测量 提供更多的顶进 时间 如轴线偏差较小但顶管机前进趋势背离设计轴线方向 施 工人员也能够及时进行有效的纠偏 使顶管机不致偏离较大 可 见掌握了顶管机的走势好处是显而易见 为此我们设置了顶管机 前进趋势测量及计算方法 通过观察顶管机的行进趋势来指导纠 偏 3 实用纠偏技术 在施工过程中 要根据测量报表绘制顶进轴线的单值控制图 直接反映顶进轴线的偏差情况 使操作人员及时了解纠偏的方向 保证顶管机处于良好的工作状态 在实际顶进中 顶进轴线和设计轴线经常发生偏差 因此要 采取纠偏措施 减小顶进轴线和设计轴线间的偏差值 使之尽量 趋于一致 顶进轴线发生偏差时 通过调节纠偏千斤顶的伸缩量 使偏差值逐渐减小并回至设计轴线位置 在施工过程中 应贯彻 勤测 勤纠 缓纠 的原则 不能剧烈纠偏 以免对管节和顶进施 工造成不利影响 本工程测量所用的仪器有全站仪 经纬仪和高精度的水准仪 顶管机内设有坡度板和光靶 坡度板用于读取顶管机的坡度和转 角 光靶用于激光经纬仪进行轴线的跟踪测量 8 供电及照明 因顶管施工具其特殊性 其管径小 为保证安全 不能采用 高压供电 只能采用 380V 低压输电 因此就必须加大电缆容量 并且设置稳压设备 以便在压降过大时起稳压作用 为防止电缆线接头松动 接触电阻增加而影响供电质量 专 门设置中继顶电缆接头箱 既保证了接头质量 又可以避免包扎 受潮而产生的漏电事故 顶进开始时 顶管机所需电力由操作平台的电箱用 35mm2 电缆直接输送到工作面 电缆采用三相五芯制 井口采用航空接 头 便于拆卸 管道内用接头箱进行电缆连接 确保使用安全 照明采用 36V 安全电压 由管道内电箱中的 2KVA 变压器 提供 36V 电源 每只变压器连接 9 10 只行灯进行照明 根据实 际情况决定使用变压器的数量 9 通讯 监控 顶管顶进过程中必须保证信息交换渠道的畅通 同时对施工 操作人员要进行监护 防止发生安全事故 因此需要设置通讯 监控系统 通讯采用数字程控交换机 各联络点之间可以通过电话联系 由于管道内空气潮湿 应使用防潮 防爆的矿用电话机 以保证 通话质量 监控采用了两台监视器 分别对顶管机操作面和主顶操纵台 进行监控 这样施工人员能及时了解施工情况 发生问题可以立 即着手解决 为了解决传输信号长距离输送衰减的问题 将信号 通过放大器放大后再送到接收点 保证图像的清晰 10 通风 气体监测 为了改善管道内的工作环境 施工时对管道进行强制通风 由地面空压机提供的经过滤清 除湿 降温的新鲜空气通过气管 送到施工作业面 管道内的浑浊空气则由作业面向工作井自然流 通 实行强制通风后 管道内的环境有很大改善 改善了工作环 境 保证各种机械设备的正常运行 管道内的供气管采用 2 高压胶管 后面作业面处的气管端 部有气阀和消音器 施工人员可以调节供气量 并可降低噪音 由于顶进是非开挖技术 地层中可能存在远古海洋生物遗体 形成的沼气等可燃性气体 在施工中 这些气体可能会从顶管机 中继顶及砼管道的缝隙处渗入管道内 危及施工人员的安全 为此应采取监测措施 每次下井时 都由施工人员携带便携 式可燃性气体监测仪器进行测试 确保安全才能进行施工 否则 必须进行强制通风 待气体浓度下降到安全值后 再进行顶进施 工 11 沉降观测点的布置和观测 顶进施工的每个顶程都要布置地面沉降观测点 出洞后的 15m 范围内每隔 3m 布置一个沉降观测点 然后每隔 5m 布置一 个沉降观测点 在地面重要构筑物处适当增加沉降观测点布置 在每一个顶程中还要布置两道断面沉降观测点 沉降观测点布置必须做到安全 可靠 对测量所用的仪器要 经常校核 确保测量数据的准确性 顶进施工时 对沉降观测点每天进行两次观测 对要保护的 构筑物处的观测点适当增加观测的次数 并及时把测量数据反馈 到施工人员手中 便于指导顶进施工 保护地面构筑物的技术措 施如下 沿途设置沉降观测点 同时设几道断面观察点 每天二次 观测地表沉降量 将数据及时反馈施工人员 以便根据沉降量 调整顶参数 顶进的前 20m 作为试验段 采集尽可能详尽的数据 掌握 在当地土层中顶进的适宜的顶进参数 同时控制好轴线 为以后 顶进创造一个良好的导向 顶进至地面构筑物附近时 应严格控制正面土压力 将土 压力控制在尽可能小的范围内 保证出土量与顶进量相匹配 同 时尽量少做纠偏动作 即使做纠偏动作 幅度也不宜过大 顶管机穿越后 会存在一定的后期沉降 此时顶进仍在进 行 必须不断进行定点补压浆 支护土体 补充失水的泥浆 直 至顶进结束 补压浆的地点和压浆量均应根据沉降观测数据来确 定 顶进结束后 构筑物下方 立即用水泥浆置换膨润土泥浆 以固结土体 减少地表的最终沉降量 水泥浆仍由管道内的压浆 孔压注 顶进施工中 必须严格执行以上各项措施 将顶管对环境的 影响降低到最小程度 七七 顶顶管管质质量量控控制制 1 顶管钢后靠尽可能与主顶进油缸尾部对准 钢后靠安装 时应与顶进轴线保持垂直 并在后靠与井壁结构砼之间的空隙用 砼充填密实 2 主顶装置和导轨安装后 复测其高程及中线位置 高程偏 差控制在 0 3mm 中线位移控制在 3mm 之内 并确保导轨安 装的牢固性 3 井下机架与后顶装置安装就位时 由测量员进行监测将 水平与垂直偏差控制在 2mm 以内 保证顶进机架的定位精确 为顶进质量把好第一关 4 检测第一根管的就位情况 主要内容为 管子中线 管子 内底前后端高程 顶进方向是否符合设计要求 当确认无误后 方可开始顶进 5 顶进过程中绘制轴线偏差图 根据图表决定纠偏措施 贯 彻 勤测 勤纠 缓纠 切忌剧烈的纠偏动作 在第一节管顶进 200 300mm 时 立即对中线及高程进行测量 发现问题及时纠正 在以后的顶进过程中 在每节管顶进结束后进行监测 每个接口 测 1 点 有错口时测 2 点 在顶管纠偏时 加大监测频率至 300mm 一次 控制纠偏角度 使之满足设计要求 避免顶管发生 意外 6 泥水平衡顶进时 控制好顶进速度与出泥量的平衡 严禁 超量排泥 7 对进场的管节进行外观质量的验收 主要针对管节的外 形尺寸 特别是前 3 节管节必须挑选几何尺寸较好的管节 使顶 进轴线与泥浆套能在顶进之初就保持良好 拼接管节时 主顶操 作人员应及时调整各油缸的伸缩量 8 严格按压浆操作规程进行压浆操作 尽可能地降低顶进 阻力 对于地表沉降要求较高的地段 按时定量进行定点补压浆 并进行沉降观测 严格控制地表沉降量 八八 顶顶管管安安全全保保证